摘要:高精度冷轧自动控制系统能够进一步提高冷轧产品的质量,同时集中体现了近年来冷轧生产工艺的技术创新,改变了我国只能通过引进国外的高质量冷轧机组自动控制系统的情况。文章对高精度冷轧自动控制系统的设计进行了介绍,并对高精度冷轧自动控制系统中的技术创新进行了介绍。
关键词:变形抗力;自动控制系统;冷轧生产工艺;冷轧产品;基础自动化;过程控制
为了保障冷轧产品的质量,必须积极研发冷轧自动控制系统。高精度冷轧各自动控制系统能够面向整个冷轧生产线,包括基础自动化(L1)和过程控制(L2)。生产过程中的工艺管理、机组生产管理、设备工艺参数优化控制主要由过程控制系统负责,制造执行系统向过程控制系统下达生产计划之后,过程控制系统会对其进行优化计算,然后向基础自动化系统传递各设备的最优参数。基础自动化系统主要负责工艺控制、顺序控制和厚度控制。
1 高精度冷轧自动控制系统的设计
1.1 高精度冷轧自动控制系统的结构组成
在对高精度冷轧自动控制系统进行设计时,既要保障设计的合理性、简洁性、可靠性和先进性,又要对冷轧生产工艺的特点予以充分的考虑,同时考虑计算机控制系统软件和硬件的发展走向。冷轧对可靠性、通信和控制的速度具有较高的要求。
1.2 高精度冷轧自动控制系统的过程控制系统设计
在高精度冷轧自动控制系统中,过程控制系统(L2)发挥了重要的作用,这也是高精度冷轧自动控制系统中重要的软件系统,其包含不同功能和层次的任务进程,主要包括以下部分:应用软件、中间件、系统及系统软件。在应用软件中包含多项具有不同功能的功能模块,中间件属于核心支撑软件,操作系统和数据库软件则选用微软公司的相关软件。
1.2.1 中间件系统。作为过程控制系统的核心支撑软件,中间件的质量对于整个高精度冷轧自动控制系统的设计效果和冷轧产品的生产质量都有着直接的关系。本设计中使用了我国北京科技大学自主研发的过程控制开发平台作为中间件系统,该中间件系统具有以下主要功能:外部接口、数据库接口、变量管理中心、外部通信管理、实时数据文件管理、日志报警管理、进程间通信管理、数据库连接器、进程管理。其中进程管理主要是对过程自动化系统应用软件的任务守护、停止、启动进行管理。这些功能的作用在于对进程的运行状态进行实时监控,及时发现并上报异常情况,定位和保存出错信息,从而提高高精度冷轧自动化控制系统运行的稳定性和安全性。该中间件系统的具体架构如图1
所示:
1.2.2 应用软件。
第一,变形抗力自学习模型。制力模型计算的基础是变形抗力模型,该软件的作用是使系统能够适应新材质,能够有效地缩短调试周期。该模型能够以轧件的初始变形抗力模型和实际测量数据为依据进行计算,计算出相应的轧制力,并对其偏差进行不断修正,直至符合实际情况。这样一来模型的自学习效率能够得到有效提高,产品合格率也能够得到保障。